СИСТЕМА ГЕЛИООСВЕЩЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК F21S9/03 

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в осветительных устройствах со световодами.

Известна система гелиоосвещения, содержащая концентратор солнечного света, световоды, светораспределяющий коллектор, осветительные приборы с приемниками светового излучения, при этом каждый осветительный прибор соединен посредством как минимум одним световодом со светораспределяющим коллектором (заявка на изобретение РФ № 2003106598).

Известная система использует отраженный солнечный свет, который подается с помощью регулируемого поворотного привода на концентратор солнечного света. Результатом этого является сложность всей системы, поскольку необходимо использовать устройство для регулирования поворотного привода; необходимость затрат энергии на использование поворотного привода; снижение КПД при отражении солнечного света.

Технический результат изобретения достигается за счет непосредственного приема солнечного света в течение всего светового дня. При этом решаются задачи упрощения системы, снижение затрат энергии и повышение КПД системы.

Технический результат достигается за счет того, что в системе гелиоосвещения, содержащей концентратор солнечного света, световоды, светораспределяющий коллектор, осветительные приборы с деконцентраторами светового излучения, при этом каждый осветительный прибор соединен посредством как минимум одним световодом с светораспределяющим коллектором, согласно изобретению концентратор солнечного света содержит один приемник солнечного света или ряд последовательно расположенных приемников солнечного света, каждый из которых выполнен прямолинейным и, или криволинейным, например, в виде дуги окружности или окружности, а в сечении имеет форму собирательной линзы, выполненной из светопрозрачного материала, при этом входные торцы световодов совмещены с задним фокусом концентратора солнечного света, а выходные торцы световодов совмещены с передним фокусом линз светового излучения осветительных приборов.

Оси собирательных линз концентратора солнечного света расположены к горизонту под углом от 0° до 90°.

Между задним фокусом концентратора солнечного света и собирательной линзой расположены элементы, внутренняя поверхность которых имеет светоотражающие свойства.

Приемники солнечного света расположены в ряд в корпусе с общей нижней светоотражающей поверхностью, при этом входные торцы световодов совмещены с задним фокусом последнего в ряду концентратора солнечного света, а верхние элементы приемников солнечного света имеют светоотражающие свойства.

Световоды каждого приемника объединены в пучок, образующий коллектор, например, волоконно-оптический, при этом входные торцы световодов расположены вдоль заднего фокуса концентратора солнечного света.

Осветительный прибор выполнен прямолинейным и, или криволинейным, например, в виде дуги окружности или окружности, а в сечении имеет форму рассеивающей или собирательной линзы, выполненной из светопрозрачного материала, при этом выходные торцы световодов совмещены с передним фокусом линзы светового излучения.

Между передним фокусом линзы светового излучения и линзой расположены элементы, по меньшей мере, одна внутренняя поверхность которых имеет светоотражающие свойства.

Осветительный прибор выполнен в виде зеркализованного сферического отражателя, в переднем фокусе которого расположен световод или световоды, собранные в концентрический пучок.

Концентратор солнечного света выполнен во всепогодном исполнении.

Осветительный прибор выполнен в виде люстры, подвешенной к потолку, и, или в виде торшера, установленного на полу, и, или в виде настенного или потолочного светильника, который выполнен прямолинейным и, или криволинейным, например, в виде дуги окружности или окружности.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено схематическое изображение системы гелиоосвещения; на фиг.2 показан концентратор солнечного света, содержащий ряд последовательно расположенных приемников солнечного света, каждый из которых в продольном направлении выполнен прямолинейным, на фиг.3 показан вид с совмещенным разрезом концентратора солнечного света, содержащего ряд последовательно расположенных приемников солнечного света, каждый из которых выполнен в виде окружности, на фиг.4 показан концентратор солнечного света, в котором приемники солнечного света расположены в ряд в корпусе с общей нижней светоотражающей поверхностью; на фиг.5 показан осветительный прибор, который в продольном направлении выполнен прямолинейным, на фиг.6 показан осветительный прибор, выполненный в виде окружности, на фиг.7 показан осветительный прибор, выполненный в виде зеркализованного сферического отражателя, на фиг.8 показан осветительный прибор, выполненный в виде люстры, подвешенной к потолку, на фиг.9 показан осветительный прибор, выполненный в виде торшера, установленного на полу.

Система гелиоосвещения содержит концентратор 1 солнечного света, световоды 2, светораспределяющий коллектор 3, осветительные приборы 4 с деконцентраторами 5 светового излучения. Каждый осветительный прибор 4 соединен посредством как минимум одним световодом 2 с светораспределяющим коллектором 3. Концентратор 1 солнечного света может содержать один приемник солнечного света или ряд последовательно расположенных приемников 6 солнечного света, каждый из которых выполнен прямолинейным (фиг.2). Концентратор может быть выполнен криволинейным, например, в виде дуги окружности или окружности 7 (фиг.3). В передней части поперечного сечения каждый приемник солнечного света содержит элемент, имеющий форму собирательной линзы 8, выполненной из светопрозрачного материала. Входные торцы 9 световодов 2 совмещены с задним фокусом линзы 8, а выходные торцы 10 световодов 2 совмещены с передним фокусом деконцентраторов 5, которые могут быть выполнены в виде рассеивающих или собирательных линз. Оси собирательных линз 8 концентраторов солнечного света могут быть расположены к горизонту под углом от 0° до 90° (фиг.3). Между задним фокусом 9 и собирательной линзой 8 расположены элементы 11, внутренняя поверхность которых имеет светоотражающие свойства. Приемники солнечного света могут быть расположены в ряд в одном корпусе 12 с общей нижней светоотражающей поверхностью 13, при этом входные торцы 9 световодов 2 совмещены с задним фокусом последней в ряду линзы 14 (фиг.4). Верхние элементы 15 приемников солнечного света имеют светоотражающие свойства (фиг.4). Световоды 2 каждого приемника 6 объединены в пучок 16, образующий коллектор, например, волоконно-оптический, при этом входные торцы световодов расположены вдоль заднего фокуса 17 концентратора солнечного света (фиг.2). Осветительный прибор выполнен прямолинейным 18 (фиг.5) или криволинейным, например, в виде дуги окружности или окружности 19 (фиг.6). Между передним фокусом 10 и линзой 5 расположены элементы 20 и 21, внутренняя поверхность которых имеет светоотражающие свойства. В зависимости от назначения осветительного прибора внутренняя поверхность верхнего элемента 20 может иметь светоотражающие свойства, а нижний элемент 21 при этом может быть выполнен прозрачным. При другом назначении осветительного прибора свойства элементов 20 и 21 изменяются на противоположные. Осветительный прибор может быть выполнен в виде зеркализованного сферического отражателя 22, в переднем фокусе которого расположен световод 2 или световоды, собранные в концентрический пучок 23 (фиг.7). Концентратор солнечного света может быть выполнен во всепогодном исполнении, например, покрыт водоотталкивающим светопрозрачным материалом. Световоды 2 могут быть выполнены, например, на основе полимерных оптических волокон. Осветительный прибор может быть выполнен в виде люстры 24 (фиг.8), подвешенной к потолку, или в виде торшера 25 (фиг.9), установленного на полу.

Систему гелиоосвещения используют следующим образом

Концентратор 1 солнечного света устанавливают, как правило, в таком месте, где он может быть использован в течение всего светового дня. Например, если в здании есть помещения, где солнечный (дневной) свет недоступен, концентратор 1 солнечного света устанавливают на крыше здания и, или на одной или нескольких наиболее освещенных стенах. Для отдельно расположенных подземных помещений концентратор 1 солнечного света устанавливают над этими помещениями или на крыше соседнего здания. На отдельно расположенных подводных обитаемых помещениях концентратор 1 солнечного света устанавливают выше поверхности воды над этими помещениями на поплавках или на конструкциях, связанных с подводными обитаемыми помещениями. Проводку световодов 2 от концентраторов 1 солнечного света до осветительных приборов 4 можно осуществлять по тем же правилам, по которым выполняют электрическую проводку или водоснабжение. Систему гелиоосвещения можно так же использовать для приема лунного света.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в осветительных устройствах, использующих солнечную энергию. Заявленное устройство содержит концентратор солнечного света, световоды, светораспределяющий коллектор, осветительные приборы с деконцентраторами светового излучения. Указанный концентратор может содержать один или ряд последовательно расположенных приемников солнечного света. При этом каждый приемник выполнен прямолинейным и, или криволинейным, в виде дуги окружности или окружности, а в поперечном сечении имеет форму собирательной линзы. Заявленное изобретение обеспечивает упрощение конструкции и повышение КПД системы. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Система гелиоосвещения, содержащая концентратор солнечного света, световоды, светораспределяющий коллектор, осветительные приборы с деконцентраторами светового излучения, при этом каждый осветительный прибор соединен посредством как минимум одним световодом с светораспределяющим коллектором, отличающаяся тем, что концентратор солнечного света содержит один приемник солнечного света или ряд последовательно расположенных приемников солнечного света, каждый из которых выполнен прямолинейным и, или криволинейным, в виде дуги окружности или окружности, а в поперечном сечении имеет форму собирательной линзы, выполненной из светопрозрачного материала, при этом входные торцы световодов совмещены с задним фокусом собирательных линз концентратора солнечного света, а деконцентраторы светового излучения выполнены в виде рассеивающих или собирательных линз, при этом выходные торцы световодов совмещены с передним фокусом линз деконцентраторов светового излучения.

2. Система гелиоосвещения по п.1, отличающаяся тем, что оси собирательных линз концентратора солнечного света расположены к горизонту под углом от 0 до 90°.

3. Система гелиоосвещения по п.1, отличающаяся тем, что между задним фокусом собирательной линзы концентратора солнечного света и собирательной линзой расположены элементы, внутренняя поверхность которых имеет светоотражающие свойства.

4. Система гелиоосвещения по п.1, отличающаяся тем, что приемники солнечного света расположены в ряд в корпусе с общей нижней светоотражающей поверхностью, при этом входные торцы световодов совмещены с задним фокусом последней в ряду собирательной линзы концентратора солнечного света, а верхние элементы приемников солнечного света имеют светоотражающие свойства.